(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下側にツインスクロール部を有するタービンハウジングキャビティ一側部が形成され、前記ツインスクロール部の上側に第１押湯口一側部が形成され、前記ツインスクロール部の一側に前記ツインスクロール部に溶湯を鋳込むための注入口及びスプルーの一側部が各々形成され、前記ツインスクロール部の他側に第２押湯口一側部が形成されている第１金型；
前記第１金型と合型されて、前記タービンハウジングキャビティ一側部とかみ合ってタービンハウジングキャビティを形成するように下側にタービンハウジングキャビティ他側部が形成され、前記タービンハウジングキャビティ他側部と連結される排気マニホールドキャビティ一側部が上側に形成され、前記排気マニホールドキャビティ一側部の上側には第３押湯口一側部が形成されている第２金型；
前記第１金型と第２金型との間の上側に配置されて、前記第２金型の前記排気マニホールドキャビティ一側部とかみ合って排気マニホールドキャビティを形成するように一側面に排気マニホールドキャビティ他側部が形成され、前記排気マニホールドキャビティ他側部の上側には第３押湯口一側部とかみ合って第３押湯口を形成するように第３押湯口他側部が形成され、前記第１金型の第１押湯口一側部とかみ合って第１押湯口を形成するように第１押湯口他側部が他側面に形成され、前記第１金型の注入口及びスプルーの一側部とかみ合って注入口及びスプルーを形成するように注入口及びスプルーの他側部が各々他側面に形成され、前記第１金型の第２押湯口一側部とかみ合って第２押湯口を形成するように第２押湯口他側部が他側面に形成されている排気ランナー金型；
を含み、
前記第１押湯口内には前記ツインスクロール部の収縮を防止するように発熱スリーブが設けられ、
前記発熱スリーブの上面は閉鎖されており、前記発熱スリーブの上面にはガス抜き穴が形成され、
前記第１金型の第１押湯口一側部と前記排気ランナー金型の第１押湯口他側部の上側には、前記発熱スリーブに形成されたガス抜き穴と連通し、かつ上部が開放されてガスが排出されるようにするガス抜き部が形成されたことを特徴とする重力鋳造用金型。
【請求項２】
前記発熱スリーブは、
下面が開放されており、下方に行くほど両側面間の間隔が広がるように形成された円筒形状であることを特徴とする請求項１に記載の重力鋳造用金型。
【請求項３】
前記発熱スリーブの上面内側には、下方に行くほど断面積が減るように形成されたガイド突起が形成されたことを特徴とする請求項２に記載の重力鋳造用金型。
【請求項４】
前記注入口内には、鋳込まれる溶湯の温度を維持できるように注入口注入コップが設けられることを特徴とする請求項１に記載の重力鋳造用金型。
【請求項５】
前記第１押湯口の直径は、
前記注入口最下端の直径に比べて１．１５〜２．５倍の範囲で設定されることを特徴とする請求項１に記載の重力鋳造用金型。
【請求項６】
前記第１金型には、
前記スプルーの一側部と前記第１押湯口一側部を連結する第１ゲート一側部が形成され、
前記排気ランナー金型には、
前記スプルーの他側部と前記第１押湯口他側部を連結して、前記第１ゲート一側部とかみ合って第１ゲートを形成する第１ゲート他側部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の重力鋳造用金型。
【請求項７】
前記第１金型と前記第２金型との間の下側に配置され、前記タービンハウジングのキャビティの下部を形成するツインスクロール金型；
前記第１金型の前記スプルー一側部と排気ランナー金型の前記スプルー他側部の下側に配置されて、前記スプルーと前記タービンハウジングキャビティを連結して多数の第２ゲートを形成する主ゲート中子；
前記第２金型と前記排気ランナー金型との間に配置されるが、前記排気マニホールドのキャビティ内部に設置されて排気マニホールドの排気ランナー部を形成する排気ランナー中子；
前記第１金型と前記第２金型との間に配置されるが、前記タービンハウジングのキャビティ内部に設置されて、前記タービンハウジングの内部空間部からなるツインスクロール部とバイパス部を各々形成するツインスクロール部中子及びバイパス部中子；
前記第１金型と前記第２金型との間の下側に配置されるが、前記バイパス部中子の一側に配置されて、前記第２押湯口と前記バイパス部中子を連結して多数の第３ゲートを形成する補助ゲート中子；をさらに含むことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の重力鋳造用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１押湯口内に発熱スリーブが設けられている重力鋳造用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に重力鋳造法は、鋳込まれる溶湯自体の重力を用いて鋳型、すなわち金型内で凝固させる鋳造方法であって、溶湯の冷却速度が早く、かつ結晶粒が微細であるという特徴がある。
【０００３】
このような重力鋳造法は、特に自動車メーカーでシリンダーヘッドとシリンダーブロックとからなるエンジンや、カムシャフト、クランクシャフト、吸気及び排気マニホールド、タービンハウジングの鋳造に適用され、上記部品の胴体を製作した後、数回の加工工程を経て完成品として作られている。
【０００４】
一方、最近はガソリンターボチャージャーの拡大適用につれて排気系の形状を最適化することにより、その耐久性及び気密性の改善と収益性を確保する一環として、ツインスクロール(Ｔｗｉｎ Ｓｃｒｏｌｌ)ターボチャージャーを排気マニホールドと一体に製作する方案が推進されている。すなわち、ツインスクロールターボチャージャー用タービンハウジングが４個の排気ランナー部で構成される排気マニホールドと一体に鋳造され、タービンハウジングはその内部に空間部からなる一側及び他側スクロール部で構成されるツインスクロール部とバイパス部を有する。
【０００５】
このような排気マニホールドとタービンハウジングを１つの一体型胴体で鋳造するための従来の重力鋳造用金型が特許文献１（大韓民国登録特許第１１８０９５１号（２０１２．９．３、「重力鋳造用金型及びこれを用いた重力鋳造方法」)）に提示されている。ところが、従来の重力鋳造用金型及び重力鋳造方法によれば、タービンハウジング側押湯口が配置されているものの、押湯口内の溶湯が早く冷却されて、タービンハウジングの冷却収縮のとき押湯口の溶湯供給が円滑に行われないので、タービンハウジング側の収縮欠陥が時々発生するという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】大韓民国登録特許第１１８０９５１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の問題点を解決するために案出されたものであって、ツインスクロール部の冷却収縮のとき、ツインスクロール部内に高温で維持された溶湯を供給してツインスクロール部の収縮を防止できることにより、鋳造製品の品質を格段に向上できる重力鋳造用金型を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、下側にツインスクロール部を有するタービンハウジングキャビティ一側部が形成され、上記ツインスクロール部の上側に第１押湯口一側部が形成され、上記ツインスクロール部の一側に上記ツインスクロール部に溶湯を鋳込むための注入口及びスプルー（ｓｐｒｕｅ）の一側部が各々形成され、上記ツインスクロール部の他側に第２押湯口一側部が形成されている第１金型；上記第１金型と合型されて、上記タービンハウジングキャビティ一側部とかみ合ってタービンハウジングキャビティを形成するように下側にタービンハウジングキャビティ他側部が形成され、上記タービンハウジングキャビティ他側部と連結される排気マニホールドキャビティ一側部が上側に形成され、上記排気マニホールドキャビティ一側部の上側には第３押湯口一側部が形成されている第２金型；上記第１金型と第２金型との間の上側に配置されて、上記第２金型の上記排気マニホールドキャビティ一側部とかみ合って排気マニホールドキャビティを形成するように一側面に排気マニホールドキャビティ他側部が形成され、上記排気マニホールドキャビティ他側部の上側には第３押湯口一側部とかみ合って第３押湯口を形成するように第３押湯口他側部が形成され、上記第１金型の第１押湯口一側部とかみ合って第１押湯口を形成するように第１押湯口他側部が他側面に形成され、上記第１金型の注入口及びスプルーの一側部とかみ合って注入口及びスプルーを形成するように注入口及びスプルーの他側部が各々他側面に形成され、上記第１金型の第２押湯口一側部とかみ合って第２押湯口を形成するように第２押湯口他側部が他側面に形成されている排気ランナー金型；を含み、上記第１押湯口内には上記ツインスクロール部の収縮を防止するように発熱スリーブが設けられることを特徴とする。
【０００９】
本発明において、上記発熱スリーブは、下方に行くほど両側面間の間隔が広がるように形成された円筒形状であり、下面は開放され、上面は閉鎖されており、上面にはガス抜き穴が形成されたことを特徴とする。
【００１０】
本発明において、上記第１金型の第１押湯口一側部と上記排気ランナー金型の第１押湯口他側部の上側には、上記発熱スリーブに形成されたガス抜き穴と連通し、かつ上部が開放されてガスが排出されるようにするガス抜き部が形成されたことを特徴とする。
本発明において、上記発熱スリーブの上面内側には下方に行くほど断面積が減るように形成されたガイド突起が形成されたことを特徴とする。
【００１１】
本発明において、上記注入口内には鋳込まれる溶湯の温度を維持できるように注入口注入コップが設けられることを特徴とする。
【００１２】
本発明において、上記第１押湯口の直径は、上記注入口最下端の直径に比べて１．１５倍〜２．５倍の範囲で設定されることを特徴とする。
【００１３】
本発明において、上記第１金型には、上記スプルーの一側部と上記第１押湯口一側部を連結する第１ゲート一側部が形成され、上記排気ランナー金型には、上記スプルーの他側部と上記第１押湯口他側部を連結して、上記第１ゲート一側部とかみ合って第１ゲートを形成する第１ゲート他側部が形成されていることを特徴とする。
本発明において、上記第１金型と上記第２金型との間の下側に配置されて、上記タービンハウジングのキャビティの下部を形成するツインスクロール金型；上記第１金型の上記スプルー一側部と、排気ランナー金型の上記スプルー他側部の下側に配置されて、上記スプルーと上記タービンハウジングキャビティを連結して多数の第２ゲートを形成する主ゲート中子；上記第２金型と上記排気ランナー金型との間に配置されるが、上記排気マニホールドのキャビティ内部に設置されて排気マニホールドの排気ランナー部を形成する排気ランナー中子；上記第１金型と上記第２金型との間に配置されるが、上記タービンハウジングのキャビティ内部に設置されて、上記タービンハウジングの内部空間部からなるツインスクロール部とバイパス部を各々形成するツインスクロール部中子及びバイパス部中子；上記第１金型と上記第２金型との間の下側に配置されるが、上記バイパス部中子の一側に配置されて、上記第２押湯口と上記バイパス部中子を連結して多数の第３ゲートを形成する補助ゲート中子；をさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の重力鋳造用金型によれば、次のような効果がある。
【００１５】
第１押湯口内に発熱スリーブが設けられていて、発熱スリーブは高発熱と高断熱性を有するので第１押湯口内の溶湯の温度が下がらないように維持する役目をし、これにより、ツインスクロール部の冷却収縮のとき、ツインスクロール部内に高温で維持された溶湯を供給してツインスクロール部の収縮を防止することができるので、鋳造製品の品質を格段に向上することができる。
【００１６】
また、溶湯が満たされる過程で発生するガスは、第１押湯口のガス抜き部と第２押湯口のガス抜き部を介して排出されるので、ツインスクロール部の終端部で溶湯にガスが混合されることを防止して製品表面に収縮による欠陥を防止することができる。
【００１７】
さらに、金型の内部で、タービンハウジングキャビティと排気マニホールドキャビティに溶湯が充填された状態で冷却過程によって溶湯が収縮すると、タービンハウジングキャビティには第１押湯口及び第２押湯口側から溶湯が供給され、排気マニホールドキャビティには第３押湯口側から溶湯が供給されて、溶湯の冷却による収縮分を補うことができるので、収縮による製品欠陥を防止して完成品の鋳造品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の好ましい実施例による重力鋳造用金型を示した分解斜視図である。
【図２】本発明の好ましい実施例による重力鋳造用金型を示した分解斜視図である。
【図３】図１及び図２の発熱スリーブを示した断面図である。
【図４】金型内部に中子が配置されることを示すための図面である。
【図５】金型内部に中子が配置されることを示すための図面である。
【図６】金型内部に溶湯が鋳込まれることを示すための図面である。
【図７】金型内部に溶湯が鋳込まれることを示すための図面である。
【図８】金型内部に溶湯が鋳込まれることを示すための図面である。
【図９】図１及び図２の金型によって鋳造された製品を示した図面である。
【図１０】完成された製品を示した図面である。
【図１１】図１及び図２の金型によって鋳造された製品の凝固解釈のシミュレーション結果を示した図面である。
【図１２】図１及び図２の金型によって鋳造された製品の凝固解釈のシミュレーション結果を示した図面である。
【図１３】図１及び図２の金型によって鋳造された製品の断面による収縮結果を示した図面である。
【図１４】図１及び図２の金型によって鋳造された製品の断面による収縮結果を示した図面である。
【図１５】図１及び図２の金型によって鋳造された製品の断面による収縮結果を示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明による好ましい実施例を詳しく説明する。但し、本明細書及び特許請求の範囲で使われた用語や単語は、通常的または辞書的意味で限定して解釈されてはならず、発明者は自分の発明を最も最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に即して、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されなければならない。
【００２０】
したがって、本明細書に記載された実施例と図面に示された構成は、本発明の最も好ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的思想をすべて代弁するものではないので、本出願時点においてこれらを代替することができる多様な均等物と変形例があり得ることを理解すべきである。
【００２１】
本発明の好ましい実施例による重力鋳造用金型は、図１及び図２に示したように、第１金型１００と、第２金型２００と、排気ランナー金型３００と、ツインスクロール金型５００と、主ゲート中子５５０とを含む。
【００２２】
第１金型１００には、図２に示したようにツインスクロール部１１１を有するタービンハウジングキャビティ一側部１１０が下側に形成されている。
【００２３】
ツインスクロール部１１１の上側には第１押湯口一側部１２０が形成されており、第１押湯口一側部１２０の上側には上部が開放されてガスが外部に排出されるようにするガス抜き部１２１が形成されている。
【００２４】
ツインスクロール部１１１の一側にはツインスクロール部１１１に溶湯を鋳込むための注入口一側部１３０及びスプルー一側部１３５が各々形成されている。注入口一側部１３０は上部が開放されており、下方に行くほど断面積が減るように形成されている。
ツインスクロ−ル部１１１の他側にはツインスクロール部１１１と間隔を置いて第２押湯口一側部１４０が形成されている。すなわち、第２押湯口一側部１４０は下記で説明する補助ゲート中子６００と隣接するように配置される。第２押湯口一側部１４０の上側には上部が開放されてガスが外部に排出されるようにするガス抜き部１４１が形成されている。
【００２５】
上記のように構成された第１金型１００にはスプルーの一側部１３５と第１押湯口一側部１２０を連結する第１ゲート一側部１３６が形成されている。よって、第１ゲート一側部１３６によってスプルーの一側部１３５と第１押湯口一側部１２０は連通されている。
【００２６】
第２金型２００は第１金型１００と合型され、第２金型２００には、図１に示したように第１金型１００のタービンハウジングキャビティ一側部１１０とかみ合ってタービンハウジングキャビティを形成するように、タービンハウジングキャビティ他側部２１０が下側に形成されている。
【００２７】
第２金型２００の上側には、タービンハウジングキャビティ他側部２１０と連結されて排気マニホールドキャビティ一側部２２０が形成されている。本実施例で排気マニホールドキャビティ一側部２２０は４個の排気ランナー部キャビティを有する。
【００２８】
各排気マニホールドキャビティ一側部２２０の上側には第３押湯口一側部２３０が各々形成され、各第３押湯口一側部２３０の上側には上部が開放されてガスが外部に排出されるようにするガス抜き部２３１が各々形成されている。本実施例で第３押湯口一側部２３０の上側に形成されたガス抜き部２３１は、各々の第３押湯口一側部２３０の上側に２個ずつ形成されている。
【００２９】
排気ランナー金型３００は、第１金型１００と第２金型２００との間の上側に配置され、図２に示したように排気ランナー金型３００の一側面には、第２金型２００の排気マニホールドキャビティ一側部２２０とかみ合って排気マニホールドキャビティを形成するように排気マニホールドキャビティ他側部３１０が形成されている。
【００３０】
排気マニホールドキャビティ他側部３１０の上側には、第２金型２００の第３押湯口一側部２３０とかみ合って第３押湯口を形成するように第３押湯口他側部３２０が形成され、第３押湯口他側部３２０の上側には、上部が開放されてガスが外部に排出されるようにするガス抜き部３２１が形成されている。
【００３１】
排気ランナー金型３００の他側面には、図１に示したように第１押湯口他側部３３０と注入口他側部３４０及びスプルー他側部３４５と第２押湯口他側部３５０が各々形成されている。
【００３２】
第１押湯口他側部３３０は第１金型１００の第１押湯口一側部１２０とかみ合って第１押湯口を形成するように形成されている。第１押湯口他側部３３０の上側には、上部が開放されてガスが外部に排出されるようにするガス抜き部３３１が形成されている。
注入口他側部３４０及びスプルー他側部３４５は、第１金型１００の注入口一側部１３０及びスプルー一側部１３５とかみ合って注入口及びスプルーを形成するように各々形成されている。注入口他側部３４０は上部が開放されており、下方に行くほど断面積が減るように形成されている。
【００３３】
第２押湯口他側部３５０は第１金型１００の第２押湯口一側部１４０とかみ合って第２押湯口を形成するように形成されている。
【００３４】
上記のように構成される排気ランナー金型３００には、スプルーの他側部３４５と第１押湯口他側部３３０を連結する第１ゲート他側部３４６が形成されている。第１ゲート他側部３４６によってスプルーの他側部３４５と第１押湯口他側部３３０は連通されており、第１ゲート他側部３４６は第１ゲート一側部１３６とかみ合って第１ゲートを形成する。
【００３５】
ツインスクロール金型５００は、第１金型１００と第２金型２００との間の下側に配置されて、タービンハウジングのキャビティの下部を形成する。
【００３６】
次は金型内部で空間部を形成するために設けられる中子である。
【００３７】
すなわち、本実施例では図１及び図２に示したように、主ゲート中子５５０と排気ランナー中子７００とツインスクロール部中子８００とバイパス部中子８５０及び補助ゲート中子６００とを含む。このような中子が金型内部に配置される図面を図４及び図５に示した。
【００３８】
主ゲート中子５５０は、第１金型１００のスプルー一側部１３５と排気ランナー金型３００のスプルー他側部３４５の下側に配置されて、スプルーとタービンハウジングキャビティを連結して多数の第２ゲートを形成する。
【００３９】
排気ランナー中子７００は、第２金型２００と排気ランナー金型３００との間に配置されるが、排気マニホールドのキャビティ内部に設置されて排気マニホールド２０の排気ランナー部２１を形成する。
【００４０】
ツインスクロール部中子８００及びバイパス部中子８５０は、第１金型１００と第２金型２００との間に配置されるが、タービンハウジングのキャビティ内部に設置されてタービンハウジングの内部空間部からなるツインスクロール部１１とバイパス部２１を各々形成する。
【００４１】
本実施例でツインスクロール部中子８００は排気ランナー中子７００と一体に形成されたことを示しており、排気ランナー中子７００とツインスクロール部中子８００は４個の排気ランナー中子７００のうち１つ目、４つ目の排気ランナー中子７００と、ツインスクロール部のうち一側スクロール部を形成するツインスクロール部中子８００が一体に連結されて形成される。また、４個の排気ランナー中子７００のうち２つ目、３つ目の排気ランナー中子７００と、ツインスクロール部１１１のうち他側スクロール部を形成するツインスクロール部中子８００が一体に連結されて形成される。
補助ゲート中子６００は、第１金型１００と上記第２金型２００との間の下側に配置されるが、バイパス部中子８５０の一側に配置されて、第２押湯口とバイパス部中子８５０を連結して多数の第３ゲートを形成する。
【００４２】
上記のように構成されて、第１金型１００のタービンハウジングキャビティ一側部１１０と第２金型２００のタービンハウジングキャビティ他側部２１０がかみ合い、ツインスクロール金型５００によってタービンハウジングキャビティが形成される。
第１金型１００の第１押湯口一側部１２０と排気ランナー金型３００の第１押湯口他側部３３０がかみ合って第１押湯口を形成し、第１金型１００の注入口一側部１３０及びスプルー一側部１３５と排気ランナー金型３００の注入口他側部３４０及びスプルー他側部３４５がかみ合って注入口とスプルーを形成する。このとき、スプルーの最下端はスプルーとタービンハウジングキャビティを連結する主ゲート中子５５０によって図９に示したように二股に分けられてツインスクロール部１１に連結される。
【００４３】
第１金型１００の第２押湯口一側部１４０と排気ランナー金型３００の第２押湯口他側部３５０がかみ合って第２押湯口を形成する。
【００４４】
また、第２金型２００の排気マニホールドキャビティ一側部２２０と排気ランナー金型３００の排気マニホールドキャビティ他側部３１０がかみ合って排気マニホールドキャビティを形成し、第２金型２００の第３押湯口一側部２３０と排気ランナー金型３００の第３押湯口他側部３２０がかみ合って第３押湯口を形成する。
【００４５】
このような状態で、第１押湯口の直径は注入口最下端の直径に比べて１．１５倍〜２．５倍の範囲で設定されるのが、内部形状の収縮を防止することができるという側面で好ましい。
【００４６】
また、第１押湯口内にはツインスクロール部１１１の収縮を防止するように、図１及び図２に示すような発熱スリーブ４００が設けられることが好ましい。発熱スリーブ４００は高発熱性と高断熱性を有するので、第１押湯口内の溶湯の温度が下がらないように維持する役目をする。よって、第１押湯口内の溶湯の温度を続いて維持することができるので、ツインスクロール部１１１の冷却による収縮のとき、ツインスクロール部１１１内に高温の溶湯を供給してツインスクロール部１１１の収縮を防止することができるので、鋳造製品の品質を格段に向上することができる。
【００４７】
このような発熱スリーブ４００は、図３に示したように下方に行くほど両側面間の間隔が広がるように形成された円筒形状である。
【００４８】
また、発熱スリーブ４００の下面は開放され、上面は閉鎖されており、上面にはガス抜き穴４１０が形成されている。本実施例でガス抜き穴４１０は半円形状であり、ガス抜き穴４１０は第１押湯口に形成されるガス抜き部１２１、３３１と連通されているので、第１押湯口内のガスはガス抜き穴４１０とガス抜き部１２１、３３１を介して外部に排出される。
【００４９】
さらに、発熱スリーブ４００の上面内側には下方に行くほど断面積が減るように形成されたガイド突起４３０が形成されることが好ましい。本実施例でガイド突起４３０はガス抜き穴４１０と隣接するように配置されている。このようにガイド突起４３０が形成されているので、ガイド突起４３０が発熱スリーブ４００内側の溶湯が下方に移動するようにガイドすることができる。
【００５０】
一方、注入口内には鋳込まれる溶湯の温度を維持できるように図１及び図２に示すような注入口注入コップ４５０が設けられることが好ましい。
【００５１】
注入口注入コップ４５０は注入口の形状に応じて下方に行くほど断面積が減るように形成され、注入口注入コップ４５０の上、下部は開放されており、上部一側には外部に突出した突出片４５１が形成されている。
【００５２】
また注入口注入コップ４５０の外側面には、少なくとも１つ以上の変形防止溝４５３が形成されているので、注入口注入コップ４５０を介して鋳込まれる高温の溶湯によって注入口注入コップ４５０が容易に変形されることを防止することができる。本実施例において、変形防止溝４５３は四角形の溝形状で注入口注入コップ４５０の外側面に間隔を置いて４個が形成されているが、変形防止溝４５３の形状及び配置は実施例によって変わることができる。
【００５３】
以下、上記のように構成された本発明の好ましい実施例による重力鋳造用金型の溶湯鋳込順序は次のとおりである。
【００５４】
まず、図６のように合型された金型上の注入口３０とスプルー３５を介して高温の溶湯が鋳込まれ、スプルー３５の最下端は主ゲート中子５５０によって二股に分けられて二股の第２ゲートＧ２を介してタービンハウジングキャビティ１０のツインスクロール部に溶湯が流れ込む。
【００５５】
図７のように鋳込まれた溶湯は、二股の第２ゲートＧ２を介してタービンハウジングキャビティ１０をまず満たした後、補助ゲート中子６００によって形成される第３ゲートＧ３を介してタービンハウジングキャビティ１０から第２押湯口５０の下端に溶湯が流入され、これと同時にスプルー３５に形成された第１ゲートＧ１を介して第１押湯口４０の下端から満たされる。以後、図８のように第１押湯口４０の内部が満たされるとともに、タービンハウジングキャビティ１０と連通された排気マニホールド２０の内部が満たされ、第３押湯口６０が満たされる。
【００５６】
上記のような金型によって鋳造された製品は図９のとおりであり、注入口３０、スプルー３５、第１押湯口４０、ガス抜き部４１、第２押湯口５０、ガス抜き部５１、第３押湯口６０、ガス抜き部６１などの形状が一体に形成されている。
【００５７】
図９のような鋳造品において、不要な部分である注入口３０、スプルー３５、第１押湯口４０、ガス抜き部４１、第２押湯口５０、ガス抜き部５１、第３押湯口６０、ガス抜き部６１などの形状を切断すると、図１０のような完成品が作られる。
【００５８】
すなわち、図１０のようにタービンハウジング１０と排気マニホールド２０が一体に形成され、タービンハウジング１０はツインスクロール部１１とバイパス部１２を有し、排気マニホールド２０は多数の排気ランナー部２１を有する。
【００５９】
一方、図１１及び図１２は鋳造された製品の凝固解釈のシミュレーション結果を示す図面である。
【００６０】
図１１のようにタービンハウジングキャビティの上側部分と第１押湯口と第３押湯口側の凝固が遅く、特に図１２のように第１押湯口の凝固が最も遅いことが分かる。
【００６１】
このような凝固速度によって、次のような収縮結果が得られる。
【００６２】
すなわち、図１３〜図１５は鋳造された製品の断面による収縮結果を示す図面である。
【００６３】
図１３〜図１５から分かるように、スプルー、ゲート、第１押湯口、第２押湯口など不要な部分のみに部分的収縮が生じ、完成品に該当する部分には全体的に収縮が生じなかったことが分かる。
【００６４】
上記のような結果から分かるように、本発明の好ましい実施例による重力鋳造用金型は、溶湯が満たされる過程で発生するガスは第１押湯口のガス抜き部１２１、３３１と第２押湯口のガス抜き部１４１を介して排出されるので、ツインスクロール部の終端部で溶湯にガスが混合されることを防止して製品表面に収縮による欠陥を防止することができる。
【００６５】
また、金型の内部で、タービンハウジングキャビティと排気マニホールドキャビティに溶湯が充填された状態で冷却過程によって溶湯が収縮すると、タービンハウジングキャビティには第１押湯口及び第２押湯口側から溶湯が供給され、排気マニホールドキャビティには第３押湯口側から溶湯が供給されて、溶湯の冷却による収縮分を補うことができるので、収縮による製品欠陥を防止して完成品の鋳造品質を高めることができる。
【００６６】
以上のように、本発明は、限定された実施例と図面によって説明されたが、本発明はこれによって限定されるものではなく、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは当然である。
【符号の説明】
【００６７】
１００：第１金型、１１０：タービンハウジングキャビティ一側部
１１１：ツインスクロール部、１２０：第１押湯口一側部
１３０：注入口一側部、１３５：スプルー一側部
１４０：第２押湯口一側部、２００：第２金型
２１０：タービンハウジングキャビティ他側部
２２０：排気マニホールドキャビティ一側部
２３０：第３押湯口一側部、３００：排気ランナー金型
３１０：排気マニホールドキャビティ他側部、３２０：第３押湯口他側部
３３０：第１押湯口他側部、３４０：注入口他側部
３４５：スプルー他側部、３５０：第２押湯口他側部
４００：発熱スリーブ、４５０：注入口注入コップ
５００：ツインスクロール金型、５５０：主ゲート中子
６００：補助ゲート中子、７００：排気ランナー中子
８００：ツインスクロール部中子、８５０：バイパス部中子
【要約】
【課題】鋳造製品の品質を格段に向上する。
【解決手段】本発明は、重力鋳造用金型に関し、第１金型；第２金型；排気ランナー金型；を含み、上記第１金型の第１押湯口内に発熱スリーブが設けられていて第１押湯口内の溶湯の温度が下がらないように維持する役目をし、これにより、ツインスクロール部の冷却収縮のとき、ツインスクロール部内に高温で維持された溶湯を供給してツインスクロール部の収縮を防止することができるので、鋳造製品の品質を格段に向上することができる。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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